应用于卫星导航抗干扰系统射频前端设计

摘要

随着科技快速发展，卫星导航技术已经应用到人类生活的各个方面。我国自主研制的“北斗”二代卫星导航系统的卫星组网工作正在逐步完善，届时将会实现全球覆盖导航定位的功能。因为卫星导航系统信号弱、频率公开等原因，使卫星导航接收机在应用时极易受到干扰，所以对于卫星导航抗干扰技术的研究是非常有必要、有意义的。
　　本文结合项目需要，系统分析了各种射频接收机前端的结构，设计和实现了应用于卫星导航抗干扰系统的四通道射频前端。
　　本文首先介绍了国内外卫星导航系统的研究现状和发展趋势。通过对各种接收机射频前端结构进行分析，再结合课题的要求，采用了超外差式接收机方案来设计卫星导航接收前端。根据具体的指标，进行器件选择和电路模块的设计。在不失真的条件下，射频前端中的低噪放采用两级级联形式来提高系统增益并降低噪声系数。采用有源下混频器进行下变频的实现，在提高增益的同时减少了组合干扰。通过使用自动增益控制电路，既使得中频信号功率达到信号处理灵敏度要求，又不引起饱和失真。为了提高频谱纯度并有效抑制杂散，混频电路中利用锁相环技术产生本振信号。
　　根据设计方案，在仿真软件ADS中对完整链路和各模块进行了仿真，验证和改进设计方案。然后，结合每个模块的功能、接口和尺寸设计合理的PCB版图和整个系统的腔体。对射频前端进行了测试，各通道驻波小于1.4，每个通道具有超过100dB的增益，同时具有约90dB的增益控制范围；各通道噪声系数小于1.5dB；各通道的幅度一致性小于0.8dB，相位一致性小于10°；锁相环电路产生稳定的1.222GHz的本振信号，测试数据满足各项指标要求。通过系统实际测试，该射频前端可以应用于卫星导航抗干扰系统。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2 国内外导航系统研究现状

1.3 卫星导航定位系统接收机发展趋势

1.4 论文内容安排及主要工作

第二章 射频接收机原理

2.1接收机方案

2.2射频前端主要参数指标

2.3本章小结

第三章 总体系统方案与电路模块设计

3.1射频前端性能指标要求与方案设计

3.2低噪放模块

3.3混频器模块

3.4自动增益控制模块

3.5频率源模块

3.6本章小结

第四章 硬件结果测试与分析

4.1各个电路模块测试

4.2整机测试

4.3本章小结

第五章 结束语

参考文献

致谢

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